地下空間火災(zāi)特點(diǎn)及防火對策

毛成發(fā)

（遼陽市消防局防火處，遼寧 遼陽 111000）

城市地下空間的綜合開發(fā)利用是解決城市人口、環(huán)境、資源三大難題的重大舉措。地下空間的大面積開發(fā)利用，最引起人們關(guān)注的當(dāng)屬消防安全問題，由于地下空間的特殊性，其潛在的危險(xiǎn)因素遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于地面建筑，尤其是地下公眾聚集場所，一旦發(fā)生火災(zāi)，由于避難和撲救的難度遠(yuǎn)大于地面，造成的損失也將大大高于地面。因此，深入分析地下空間火災(zāi)的特性、成因，研究防火對策，是目前加強(qiáng)地下空間消防工作的一個(gè)重大課題。

1 地下空間的分類、開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1.1 地下空間的分類

地下空間，一般是指建造在巖石和土層中的比附近地面標(biāo)高低2m以上的建筑。一般可分為附建式、單建式和隧道工程等。附建式是指建在高層或多層建筑的地下；單建式地下工程主要是人防工程；地下隧道主要為地下鐵道和公路隧道。根據(jù)地下空間的使用功能可分交通設(shè)施、市政基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)設(shè)施、文化娛樂設(shè)施、防災(zāi)設(shè)施、儲存及生產(chǎn)設(shè)施、能源設(shè)施、科研設(shè)施等。

1.2 我國地下空間開發(fā)利用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

我國城市地下空間開發(fā)利用始于防備空襲而建造的人民防空工程。至20世紀(jì)末，人防工程仍是我國城市地下空間開發(fā)利用的主體。進(jìn)入21世紀(jì)，城市地下空間的開發(fā)利用逐步轉(zhuǎn)入地鐵建設(shè)時(shí)代。近年來，隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，城市道路系統(tǒng)中的隧道工程相應(yīng)發(fā)展，地下綜合體和地下街逐步出現(xiàn)。地下空間的開發(fā)利用逐步呈現(xiàn)綜合化、分層化、深層化的發(fā)展趨勢。

2 地下空間火災(zāi)的特點(diǎn)和危害

2.1 地下空間的狹小與封閉性加大了火災(zāi)時(shí)的發(fā)煙量，加快了煙氣充滿地下空間的時(shí)間

建筑火災(zāi)中物質(zhì)燃燒而產(chǎn)生的煙氣可以在極短時(shí)間內(nèi)，從起火點(diǎn)迅速擴(kuò)散到建筑物的所有角落。日本曾經(jīng)做過建筑物火災(zāi)發(fā)煙量的試驗(yàn)，在約25m2的房間，以其內(nèi)部裝修材料燃燒來測定發(fā)煙量，從發(fā)煙開始到10min，以煙的濃度Cs=0.1m-1時(shí)計(jì) (相當(dāng)于疏散視距界限為10m)，其發(fā)生煙氣的體積為214x105m3空間，相當(dāng)于每層3500m2、3m層高、共23層的高樓大廈的整個(gè)空間，可見其發(fā)煙量是相當(dāng)驚人的。物質(zhì)燃燒生成的熱量和煙氣由于地下空間封閉的影響而滯留在工程內(nèi)部得不到有效的排除：同時(shí)，也由于空間封閉，火災(zāi)時(shí)的新鮮空氣得不到及時(shí)補(bǔ)充，形成不完全的燃燒，從而比完全燃燒產(chǎn)生更大量的煙氣。由于空間封閉體積相對又小，煙氣很快可以充斥整個(gè)地下空間，比地面建筑大大加劇了煙氣的危害。

2.2 地下空間火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙氣擴(kuò)散對人員疏散構(gòu)成了極大的威脅

在高閉鎖性的地下發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于氧氣的供給受到限制，容易發(fā)生不完全燃燒，產(chǎn)生大量的煙和有害氣體 (如CO2，CO2及其他有毒氣體)，其流動性也難于把握，且往往與構(gòu)造上的人流避難方向一致。通常煙的擴(kuò)散速度比人群疏散速度快得多，致使人員無法逃脫煙氣流危害，多層地下空間發(fā)生火災(zāi)時(shí)危害更大。在地下空間中換氣和排煙。因?yàn)椴荒芤揽孔匀涣?，要全部依賴于?qiáng)制性換氣和排煙，在地下給氣受到限制時(shí)，由于排煙機(jī)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，還會把地下空間內(nèi)的壓力平衡打破，如引起的負(fù)壓差，會使門的開啟變得更加困難，對人員的逃生造成威脅。且濃煙中含有大量的固體顆粒使人的視距下降、能見度大大降低，以至辨不清疏散方向而判斷失誤，更增加人員疏散難度。

2.3 地下空間火災(zāi)發(fā)生時(shí)信息傳遞比較困難

掌握火災(zāi)狀況和殘留人員的位置和數(shù)量，對進(jìn)行滅火、救助是很重要的。而地下結(jié)構(gòu)中的鋼筋網(wǎng)及周圍的土或巖石對電磁波有一定的屏蔽作用，妨礙使用無線通信，如果有線通訊系統(tǒng)和無線通訊用的天線在火災(zāi)初期即遭破壞，這將直接造成情報(bào)傳遞的困難，地面上難以把握地下空間的內(nèi)部狀況，延誤撲救最佳時(shí)機(jī)。

2.4 地下空間著火后撲救非常困難

一是地下工程火災(zāi)是人員從內(nèi)部向外疏散，而撲救人員從口部進(jìn)入工程，沒有其他途徑，因而人流交叉、延誤時(shí)機(jī)；二是煙霧充滿整個(gè)地下空間，使撲救人員難以偵察火情、判別不了著火點(diǎn)，不能實(shí)施有效的指揮和撲救；三是地下火場可調(diào)用的各種滅火裝備受到很多限制，靠近不了火場，難以充分發(fā)揮作用；四是由于煙氣和高溫的阻擋，撲救人員比地面建筑火災(zāi)撲救時(shí)傷亡大得多，往往撲救人員反要被人救援。

3 地下空闖火災(zāi)的防火對策

防范地下空間火災(zāi)主要有以下對策：

3.1 加強(qiáng)地下空間規(guī)劃的編制；強(qiáng)化對地下空間建設(shè)的指導(dǎo)，完善地下空間的防災(zāi)設(shè)計(jì)，使地下空間的建設(shè)得以有序發(fā)展，形成科學(xué)合理的地下空間網(wǎng)絡(luò)體系。

(1)強(qiáng)化對地面出入口的預(yù)留控制。(2)強(qiáng)化對地下空間下沉式廣場的設(shè)置與規(guī)劃。在避難場地的設(shè)置上，應(yīng)結(jié)合火焰與煙氣具有向上蔓延的方向性，設(shè)置下沉式空間，也可設(shè)置采光的中庭廣場或開敞式的下沉廣場；(3)強(qiáng)化對地下空間開發(fā)利用功能的規(guī)劃。在功能規(guī)劃上，避免在有人空間因功能安排原因，將一些易燃易爆的材料用于地下空間的建設(shè)與使用，從而保證地下空間的安全使用。

3.2 強(qiáng)化適應(yīng)大規(guī)模地下空間的疏散通道與滅火救援通道的設(shè)置。

在地下空間中，應(yīng)創(chuàng)造一個(gè)易于理解的室內(nèi)布局，盡可能在室內(nèi)外環(huán)境間提供視覺上的聯(lián)系，以加強(qiáng)方向感，并強(qiáng)調(diào)應(yīng)急出口；從防災(zāi)角度講，易于理解的空間系統(tǒng)就意味著地下空間的布局要盡可能的簡單、清晰、平面規(guī)整、劃一，避免過多的曲折；內(nèi)部空間完整易辨識，減少不必要的變化和高低錯(cuò)落；通道網(wǎng)絡(luò)簡單、直捷，在主要通道的交匯點(diǎn)處可將空間放大，既豐富了空間，又方便人們識路，對于防災(zāi)疏散也很有利。疏散通道要有足夠的寬幅。要保證疏散通道空間上的通視。要注意設(shè)置適合大規(guī)模地下空間的疏散指示系統(tǒng)。同時(shí)，還應(yīng)注意發(fā)揮消防電梯在地下建筑尤其是相對深層的地下建筑的疏散作用。結(jié)合殘疾人無障礙出入口的設(shè)置，做好消防機(jī)器人和輕型消防裝備及滅火救援通道的預(yù)留。

3.3 嚴(yán)格控制地下空間的分區(qū)設(shè)置

一是設(shè)置防火分區(qū)。嚴(yán)格按規(guī)定面積劃分防火分區(qū)。由于地下空間火災(zāi)疏散和撲救困難的特點(diǎn)，設(shè)置防火分區(qū)這一點(diǎn)就顯得更加重要和有效。二是設(shè)置防煙分區(qū)，強(qiáng)化防、排煙措施。通過防煙分區(qū)內(nèi)的排煙口，用排煙風(fēng)機(jī)強(qiáng)制性地將煙氣排至室外，限制及改變煙氣擴(kuò)散方向，防止煙氣任意蔓延擴(kuò)大，為人員疏散創(chuàng)造安全條件或爭取時(shí)間。

3.4 嚴(yán)禁使用可燃裝修材料

由于火災(zāi)的蔓延速度、爆燃出現(xiàn)的時(shí)間及所產(chǎn)生的煙氣種類與裝修材料的類型有很大關(guān)系，因此，地下建筑的裝修材料應(yīng)盡量采用不燃材料。(1)疏散走道、封閉樓梯間、防煙樓梯間等人員疏散部位的墻和頂部應(yīng)采用非燃材料。嚴(yán)禁使用塑料類制品作裝修材料；(2)管道穿越防火墻、樓板及設(shè)有防火門的隔墻時(shí)，應(yīng)用非燃材料將管道周圍的空隙緊密填塞；(3)通過防火墻或設(shè)有防火門的隔墻下的地溝，應(yīng)將防火墻或隔墻伸至地溝底板。當(dāng)風(fēng)道通過防火墻或設(shè)有甲級防火門的隔墻時(shí)，應(yīng)采取阻火措施；(4)變形縫(包括沉降縫、伸縮縫)的表面裝飾層不應(yīng)采用可燃材料。

3.5 強(qiáng)化火災(zāi)探測與滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

地下空間應(yīng)加強(qiáng)火災(zāi)自救能力。(一)應(yīng)當(dāng)針對地下空間的特點(diǎn)選擇火災(zāi)探測器，例如選用耐潮濕、抗干擾性強(qiáng)的產(chǎn)品。(二)強(qiáng)化自動噴水滅火系統(tǒng)。(三)不得使用毒性大、窒息性強(qiáng)的滅火劑，例如四氯化碳、二氧化碳等，以防對人們的生命安全構(gòu)成危害。

4 結(jié)束語

隨著地下空間的大面積開發(fā)，消防安全越來越受到人們的關(guān)注，保證地下空間的安全是開發(fā)利用地下空間的先決條件。在加強(qiáng)地下空間規(guī)劃編制和防火設(shè)計(jì)工作的同時(shí)，我們應(yīng)該加大對已建或在建的地下空間項(xiàng)目的消防安全管理工作，應(yīng)以預(yù)防為主，做好平時(shí)的防火安全管理。

[1]李引擎等.建筑防火工程[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[2]李引擎等.建筑防火性能化設(shè)計(jì)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2005.